Wykorzystanie rurek ciepła w układzie wentylacji pojazdu

• Autorzy: Orzechowski T. , Skrobacki Z.

Warianty tytułu

EN

The use of heat pipes in the ventilation system of the vehicle

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Głównym powodem bardzo wolnego upowszechniania pojazdów napędem elektrycznym są ograniczone możliwości magazynowania energii. Dostępne na rynku baterie mają stosunkowo małą pojemność, są ciężkie i wymagają długiego czasu ładowania. Zakumulowana energia elektryczna jest również wykorzystywana we wszystkich innych układach samochodu, w tym stanowiących o komforcie użytkowania. Konsumowana przez nie energia jest znaczna i powoduje ograniczenie zasięgu pojazdu. Dotyczy to szczególnie układów wentylacyjnych i klimatyzacyjnych. W niniejszej pracy omówiono możliwości i zalety rekuperacji powietrza. Przeprowadzenie takiego procesu wymaga wysokosprawnych rekuperatorów o kompaktowych wymiarach. Najbardziej wydajne są takie, w których zastosowano układy ożebrowanych rurek ciepła. Podano metodykę obliczeń projektowych. Na przykładzie powierzchni gładkiej i z nałożoną pojedynczą warstwą miedzianej siatki podano współczynniki przejmowania ciepła przy różnym przegrzaniu dla czynnika chłodniczego FC-72.

EN

The main reason for a very slow dissemination of electric vehicles are limited possibilities for energy storage. Commercially available batteries have a relatively small capacity, are heavy and require a long charging time. Accumulated electricity is also used in all other vehicle systems, including representing the comfort of use. Energy consumed by them is significant and reduces the range of the vehicle. This is particularly the ventilation and air conditioning systems. In this paper, the possibilities and advantages of air recuperation is discussed. Carrying out such a process requires compact high-heat recovery units. The most effective are those that use integrated finned heat pipes. Detailed methodology of design for such heat exchangers is presented. An example of heat transfer coefficients are given at different overheat of the refrigerant FC-72. The given examples are for the smooth surface and with imposed a single copper mesh layer.

Słowa kluczowe

PL

wentylacja; rekuperator; rurka ciepła; obliczenia projektowe; współczynnik przejmowania ciepła

EN

ventilation; recuperator; heat pipe; design calculations; heat transfer coefficient

• Wydawca: Sieć Badawcza Łukasiewicz - Poznański Instytut Technologiczny
• Czasopismo: Logistyka
• Rocznik: 2015
• Tom: nr 4
• Strony: 5161--5168, CD 2
• Opis fizyczny: Bibliogr. 21 poz., rys., wz.

Twórcy

autor

Orzechowski T.

• Politechnika Świętokrzyska, Wydział Inżynierii Środowiska, EcoClimatica Assoc, 25-314 Kielce, Al. 1000-lecia Państwa Polskiego 7

autor

Skrobacki Z.

• Politechnika Świętokrzyska, Wydział Mechatroniki i Budowy Maszyn, Katedra Pojazdów Samochodowych i Transportu, 25-314 Kielce, Al. 1000-lecia Państwa Polskiego 7

Bibliografia

• 1. Abd El-Baky M. A., Mohamed M. M., Heat pipe heat exchanger for heat recovery in air conditioning. Applied Thermal Engineering 27 (2007) 795–801.
• 2. Chaudhry H. N., Hughes B. R., Climate responsive behaviour of heat pipe technology for enhanced passive airside cooling. Applied Energy 136 (2014) 32–42.
• 3. Depczyński W., Sintering of copper layers with a controlled porous structure. 23rd International Conference on Metallurgy and Materials METAL 2014, 1219-1224.
• 4. Hobler T., Ruch ciepła i wymienniki, WNT 1986.
• 5. Hosoz M., Direk M., Yigit K. S., Canakci M., Turkcan A., Alptekin E., Sanli A., Performance evaluation of an R134a automotive heat pump system for various heat sources in comparison with baseline heating system. Applied Thermal Engineering 78 (2015) 419-427.
• 6. Incropera F. P., DeWitt D. P., Bergman T. L., Lavine A. S., Fundamentals of Heat and Mass Transfers, sixth ed., John Wiley & Sons Inc., U.S.A, 2006.
• 7. Lambert M. A., Jones B. J., Automotive adsorption air conditioner powered by exhaust heat. Part1: conceptual and embodiment design. Journal of Automobile Engineering 220 (2006) 959-972.
• 8. Liang Y. Y., Hu J. C., Chen J. P., Shen Y. G., Du J., A transient thermal model for full-size vehicle climate chamber. Energy and Buildings 85 (2014) 256–264.
• 9. Naphon P., On the performance of air conditioner with heat pipe for cooling air in the condenser. Energy Conversion and Management 51 (2010) 2362–2366.
• 10. Noie-Baghban S. H., Majideian G. R., Waste heat recovery using heat pipe heat exchanger (HPHE) for surgery rooms in hospitals. Applied Thermal Engineering 20 (2000) 1271-1282.
• 11. Orzechowski T., Determining local values of the heat transfer coefficient on a fin surface, Experimental Thermal and Fluid Science (2007) 31, 947–955.
• 12. Orzechowski T., Tyburczyk A.: Efektywność dwufazowego chłodzenia na przykładzie żebra z pokryciem siatkowym. Przegląd ElektrotechnicznyR.87 Nr 7/2011, str. 48-51.
• 13. Orzechowski T., Tyburczyk A., Boiling heat transfer on fins – experimental and numerical procedure EPJ Web of Conferences 67, 02088 (2014), Published online by EDP Sciences: 25 March 2014. DOI: http://dx.doi.org/10.1051/epjconf/20146702088.
• 14. Orzechowski T., Wciślik S.: Instantaneous heat transfer for large drops levitating over a hot surface. International Journal of Heat and Mass Transfer 73 (2014) 110–117.
• 15. Pastuszko R., Pool boiling on micro-fin array with wire mesh structures. International Journal of Thermal Sciences (2010) 49, 2289-2298.
• 16. Pastuszko R., Boiling heat transfer enhancement in subsurface horizontal and vertical tunnels. Experimental Thermal and Fluid Science (2008) 32/8, 1564-1577.
• 17. Skrobacki Z., Wybrane metody tworzenia strategii zrównoważonego transportu miejskiego. Eksploatacja i Niezawodność (2006) 1/29, 45-53.
• 18. Sureshkumar R., Mohideen S. T., Nethaji N., Heat transfer characteristics of nanofluids in heat pipes: A review Renewable and Sustainable Energy Reviews 20 (2013) 397–410.
• 19. Vasiliev L. L., Heat pipes in modern heat exchangers. Appl. Thermal Engineering 25 (2005) 1–19.
• 20. Yang F., Yuan X., Lin G., Waste heat recovery using heat pipe heat exchanger for heating automobile using exhaust gas. Applied Thermal Engineering 23 (2003) 367–372.
• 21. Zlatoper, Th.-J., Determinants of motor vehicle deaths in the United States: a cross-sectional analysis. special issue: theoretical models for traffic safety. Accid. Anal. Prev. 23 (5) (1991) 431–436.